JPH06284386A - ワイドテレビジョン信号の伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現行のテレビ放送方式と互換性を保ちつつ、
画面をワイドにするいわゆるレターボックス方式のワイ
ドＥＤＴＶ方式において、送信側の回路規模を小さくす
ると共に、ワイド画像の画質劣化を小さくできる方式を
提供する。 【構成】 ３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの成分が
低域変換された垂直高域信号（ＶＨ信号）と垂直ＬＰＦ
２２１によって２４０ＴＶ本以下に帯域制限されたフレ
ーム間差信号（ＦＤ信号）を加算器２２２で固定比率で
加算して水平ＬＰＦ２２４で１．４ＭＨｚに制限し、時
間軸圧縮回路２２５で１／３に圧縮して、画面の上下の
無画部に伝送する。受信側では時間、垂直フィルタによ
って両信号を分離再生できる。したがって、両信号を常
に伝送できるため、送信側の検出回路が不要で、検出誤
りによる画質劣化の無いワイド画像を伝送できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現行のテレビジョン放
送で使用されている伝送帯域内で、現行のテレビジョン
放送との両立性を保ちながら、現行のテレビジョンに比
べて高画質でアスペクト比が大きい画像を伝送できるワ
イドテレビジョン信号の伝送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現行のカラーテレビジョン放送は、日本
や米国ではＮＴＳＣ方式として走査線数５２５本、２：
１飛び越し走査、輝度信号信号水平帯域幅４．２ＭＨ
ｚ、アスペクト比４：３という諸仕様（例えば、文献：
放送技術双書カラーテレビジョン、日本放送協会編、日
本放送出版協会、１９６１年を参照）を有しているが、
昭和３５年に開始されて以来、３０年以上が経過してい
る。その間、高精細な画面に対する要求とテレビジョン
受信機の性能向上に伴い、各種の新しいテレビジョン方
式が提案されている。また、サービスされる番組の内容
自体も単なるスタジオ番組や中継番組などから、シネマ
サイズの映画の放送など、より高画質で臨場感を伴う映
像を有する番組へと変化してきている。

【０００３】このような背景のもとで現行放送との両立
性及び、画面のワイド化を図ったワイドテレビジョン信
号放送方式が提案されている。その一つは図５に示した
いわゆるレターボックス方式として知られているもの
で、有効走査線数をフレーム当り４８０本から３６０本
に圧縮し、上下に黒の部分（以下、無画部と称する）を
残す。こうすることによって、アスペクト比は１６：９
になるが、垂直の解像度が落ちるので３６０ＴＶ本から
４８０ＴＶ本までの成分を垂直補強信号（以下、ＶＨ信
号と称する）として特に静止画の場合に伝送する必要が
ある。さらに信号源として１：１の順次走査を用いたも
のを使用する場合には、２：１飛び越し走査に変換する
際に生成されるいわゆる動画補強信号を伝送することが
考えられる。この動画補強信号として走査線間差信号
（以下、ＬＤ信号と称する）とフレーム間差信号（以
下、ＦＤ信号と称する）が考えられており、ＶＨ信号と
ＬＤ信号をフィールド単位、あるいはフレーム単位で切
り換えたり、動き検出を用いて画素単位に切り替えて上
下の無画部で伝送する方式や、ＬＤ信号とＦＤ信号を動
き検出を用いて画素単位に切り換えて上下の無画部で伝
送する方式が考えられている。また水平の解像度を上げ
るために現行の水平解像度４．２ＭＨｚを拡大し、それ
以上の帯域を水平補強信号として画面内に何らかの方法
で多重して伝送する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなワイドテレ
ビ信号伝送装置において、ＶＨ信号とＬＤ信号をフィー
ルド単位、あるいはフレーム単位で切り換えて上下の無
画部で伝送する方式では、画面に静止領域と動き領域が
混在する場合に、ワイドテレビ受信機で受信すると画質
劣化が生じる。また、動き検出を用いてＶＨ信号とＬＤ
信号、あるいはＦＤ信号とＬＤ信号を適応的に切り換え
て上下の無画部で伝送する方式では、送信側で動き検出
回路が必要になると共に、ワイドテレビ受信機で受信す
ると動き検出回路の検出誤りによる画質劣化を生じる。

【０００５】本発明はかかる問題に鑑みてなされたもの
で、現行のテレビジョン放送との互換性を保ちながら、
送信側の回路規模を極力小さくすると共に、ワイドテレ
ビ受信機で受信した画像の画質劣化を極力小さくできる
ような、ワイドテレビジョン信号の伝送装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のワイドテレビジョン信号の伝送措置では、
送信側で３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの成分を有
するＶＨ信号と２４０ＴＶ本以下の成分を有するＦＤ信
号を固定比率で加算して上下無画部に伝送する。受信側
で時間フィルタと垂直フィルタを有する分離回路でＶＨ
信号とＦＤ信号を分離再生する。

【０００７】

【作用】本発明は上記した方法によって従来方式と互換
性のある走査線数５２５本、２：１飛び越し走査、輝度
信号信号水平帯域幅４．２ＭＨｚの形式を維持しつつ、
垂直補強信号と動画補強信号を適応的に伝送せずに、常
に両方の信号が伝送できるので、送信側の回路規模を極
力小さくできると共に、動き検出などの検出誤りによる
画質劣化のない、高画質でワイドな画面を伝送すること
ができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例のワイドテレビジョ
ン信号の伝送装置について、図面を参照しながら説明す
る。図１は本発明のワイドテレビジョン信号の伝送装置
のエンコーダのブロック図を示す。水平走査線数５２５
本（有効走査線数４８０本）でアスペクト比が１６：９
の順次走査のワイドテレビ信号源１００は輝度信号信号
Ｙ及び色差信号Ｉ，Ｑを出力する。垂直ＬＰＦ（ローパ
スフィルタ＝低域通過フィルタ）２０１は有効走査線を
４８０本から３６０本に変換するのに先立ち、折り返し
防止のため垂直解像度を制限するためのもので、垂直解
像度を３６０ＴＶ本以下に制限する。次にこの出力信号
は４−３変換器２０３に入力され、走査線が４８０本か
ら３６０本に変換する、いわゆるレターボックス処理が
施される。この処理は４本から３本の走査線を生成する
ことで容易に実現される。具体的には一旦３倍の走査
線、１４４０本にした後４本に１本を選択することで実
現される。

【０００９】このようなレターボックス処理を主画面に
施すと、垂直の解像度は４８０ＴＶ本から３６０ＴＶ本
に低下し、１２０ＴＶ本に相当する分は失われる。この
成分は特に、静止画に対して有効となるために、通常は
別に取り出して伝送することが考えられる。すなわち、
時間ＬＰＦ２０２で輝度信号の時間の低域成分（０から
１５Ｈｚまでの成分）を取り出す。次に、垂直ＨＰＦ２
０４で垂直の高域成分（３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本
までの成分）を取り出す。さらに低域シフト２０５で信
号成分を垂直の低域に変換する。次に垂直ＬＰＦ２０６
で１２０ＴＶ本以下の成分を取り出し、４−３変換器２
０７で情報を失うことなく４８０本の走査線を３６０本
に変換する。このようにして４−３変換器２０７の出力
にはフィールド当り３６０本分の輝度信号のＶＨ信号が
生成される。ＶＨ信号は輝度信号だけに対して求めら
れ、通常、色差信号に対しては処理されない。

【００１０】次に３６０本に変換された４−３変換器２
０３の出力信号は垂直ＬＰＦ２０８、さらにフレーム差
分器２２０に入力される。はじめに主画面を構成する信
号経路について説明する。垂直ＬＰＦ２０８は主として
現行の受信機で主画面を見た場合のフリッカの低減を目
的とする。垂直フィルタ２０１で既にフリッカが低減さ
れていればこれを省略してもよい。順次−飛び越し変換
器２０９は順次走査信号を飛び越し走査信号に変換する
ためのもので、３６０本の走査線から１８０本の走査線
を間引いて抜き出す。このようにして２０９の順次−飛
び越し変換器の出力はフィールド当り主画面部は１８０
本となり、上下の各３０本の無画部は何も信号が存在し
ないものとなり、ＮＴＳＣ信号との互換性を有する信号
となる。順次−飛び越し変換器２０９の出力はＮＴＳＣ
エンコーダ２１０に入力され、輝度信号Ｙと色差信号Ｉ
とＱが合成されＮＴＳＣ信号となる。

【００１１】次に動画補強信号について信号経路を順に
説明する。動画補強信号は順次−飛び越し変換器２０９
で変換されたときに失われる成分を抽出したもので、特
に動画の伝送時に効果を発揮する。また、動画補強信号
は輝度信号だけに対して求められる。動画補強信号は本
発明の実施例ではＦＤ信号を伝送する。ＦＤ信号の生成
について説明する。４−３変換器２０３の出力がフレー
ム差分器２２０へ入力され、２フレームの差分が計算さ
れる。図３に本発明の実施例のＦＤ信号の生成方法を示
す。フレーム差分の取り方はいろいろ考えられるが、図
３に示すように、走査線３６０本について１フレーム前
の走査線との差分を取って、３６０本のＦＤ信号とな
る。次に垂直ＬＰＦ２２１で２４０ＴＶ本以下に帯域制
限し、このようにして垂直ＬＰＦ２２１の出力にはフィ
ールド当り３６０本分の輝度信号のＦＤ信号が生成され
る。

【００１２】このようにして生成されたフィールド当り
３６０本のＶＨ信号とＦＤ信号は加算器２２２で固定比
率で加算される。例えば、ＶＨ信号を１／３倍、ＦＤ信
号を２／３倍して加算する。本発明の実施例ではＶＨ信
号とＦＤ信号を１：１で単純加算している。図４は加算
器２２２に入力されるＶＨ信号とＦＤ信号の３次元スペ
クトラムを示している。図４に示すように、ＶＨ信号は
０〜１５Ｈｚ，０〜１２０ＴＶ本の範囲の成分をもつ信
号になっており、ＦＤ信号は１５〜３０Ｈｚ，０〜２４
０ＴＶ本の範囲の成分をもつ信号になっている。したが
って、加算器２２２で単純に加算しても、ＶＨ信号とＦ
Ｄ信号の各成分は周波数帯域で重なることはない。次
に、順次−飛び越し変換器２２３で、３６０本のＶＨ信
号とＦＤ信号が加算された走査線から１８０本を間引い
て主画面で伝送しない走査線に相当する１８０本を抜き
出す。このときに、ＶＨ信号とＦＤ信号の折返し成分
（以下、それぞれＶＨ’信号、ＦＤ’信号と称す）が発
生する。しかし図４に示すように、ＶＨ’信号は１５〜
３０Ｈｚ，２４０〜３６０ＴＶ本の範囲の成分をもつ信
号になっており、ＦＤ’信号は０〜１５Ｈｚ，１２０〜
３６０ＴＶ本の範囲の成分をもつ信号になっているの
で、ＶＨ信号，ＦＤ信号，ＶＨ’信号，ＦＤ’信号の各
成分は周波数帯域で重なることはなく、後述のようにＶ
Ｈ信号とＦＤ信号は受信側で時間フィルタと垂直フィル
タによって分離できる。すなわち、ＶＨ信号とＦＤ信号
は画素毎、ライン毎、ブロック毎、あるいはフィールド
毎にどちらかの信号を切り替えて伝送する必要はなく、
固定比率で加算して、両方の信号を常に伝送することが
できる。

【００１３】このようにして加算されたフィールド当り
１８０本のＶＨ信号とＦＤ信号は２２４の水平ＬＰＦに
入力され水平の帯域が主信号の１／３の１．４ＭＨｚに
制限される。さらに時間軸圧縮回路２２５で時間軸が１
／３に圧縮される。これでフィールド当り１８０本のＶ
Ｈ信号とＦＤ信号をＮＴＳＣ方式信号のフィールド当り
６０本の上下の無画部で伝送可能となる。

【００１４】このようにして合成されたフィールド当り
６０本のＶＨ信号とＦＤ信号は合成器２１１で主信号と
合成される。合成器２１１ではレターボックスの１８０
本の期間にはＮＴＳＣエンコーダ２１０からのＮＴＳＣ
エンコードされた主信号を、上下の無画部には時間軸圧
縮器２２５からのＶＨ信号とＦＤ信号を固定比率で加算
した信号が合成される。合成器２１１の出力は所望のワ
イドテレビ映像信号となり、通常のＮＴＳＣ信号と同様
に伝送される。合成器２１１の出力信号の映像信号の見
え方の一例を図５に示す。これはフィールド当り１８０
本のＶＨ信号とＦＤ信号の水平帯域を１／３に圧縮し、
時間軸も１／３に圧縮して多重した本実施例のものであ
る。

【００１５】図２は本発明のワイドテレビジョン信号の
伝送装置の受信側のデコーダのブロック図である。以下
図に従って順に説明する。送信側でエンコードされたワ
イドテレビ信号を受信し、チューナー及び映像検波回路
で復調されたベースバンド信号が補強信号分離器３０１
に入力される。補強信号分離器３０１では上下の無画部
と主画面を分離する。出力された主画面を含む信号はＮ
ＴＳＣデコーダ３０５に入力され輝度信号Ｙ、色差信号
Ｉ及びＱ信号に分離される。一方、上下の無画部で伝送
されてきたＶＨ信号とＦＤ信号を固定比率で加算した信
号は時間軸伸張器３０２へ入力され、時間軸が３倍に伸
張された後、水平ＬＰＦ３０３により水平帯域が１．４
ＭＨｚに制限される。次にＶＨ／ＦＤ信号分離器３０４
に入力され、ＶＨ信号とＦＤ信号を分離する。ＶＨ／Ｆ
Ｄ信号分離器３０４は、通常時間フィルタと垂直フィル
タによって構成されるが、例えば、時間ＬＰＦと垂直Ｌ
ＰＦで０〜１５Ｈｚ，０〜１２０ＴＶ本の範囲の成分を
もつＶＨ信号を再生し、ＶＨ／ＦＤ信号分離器の入力信
号からＶＨ信号を引くことによってＦＤ信号を再生す
る。

【００１６】このようにして分離再生された１８０本の
ＦＤ信号は飛び越し−順次変換器３０６に供給される。
飛び越し−順次変換器３０６の動作は１８０本の主画面
の信号と、１フィールド（１／６０ｓ）前の１８０本の
主画面の信号に１８０本のＦＤ信号を加算した信号か
ら、３６０本の元の順次走査の信号を再生する。このよ
うにして再生された元の３６０本の順次走査の信号は走
査線変換器３０７で３−４変換により４８０本で順次走
査のワイドテレビ信号が再生される。走査線変換器３０
７ではさらにＶＨ／ＦＤ信号分離器３０４からＶＨ信号
が供給され、３６０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの成分
が主信号に付加され、垂直解像度が４８０ＴＶ本まで有
する元のワイドテレビ信号が再生される。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、現行の
テレビ放送方式と互換性を保ちつつ、画面をワイドにす
るいわゆるレターボックス方式のワイドＥＤＴＶ方式に
おいて、送信側の回路規模を極力小さくすると共に、ワ
イドテレビ受信機で受信した画像の画質劣化を極力小さ
くする必要がある。本発明では垂直補強信号とフレーム
間差信号を固定比率で加算して常に伝送しても、受信側
ではこれを時間フィルタと垂直フィルタで垂直補強信号
とフレーム間差信号に分離することができる。したがっ
て、送信側で動き検出などの検出回路を備える必要がな
く、検出誤りによる再生画像の画質劣化もないので、高
画質でワイドな画面を伝送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例にかかわるワイドテレビ信号伝
送装置の送信側のエンコーダのブロック図

【図２】本発明の実施例にかかわるワイドテレビ信号伝
送装置の受信側のデコーダのブロック図

【図３】本発明にかかわる動画補強信号ＦＤの生成に関
する説明図

【図４】本発明にかかわる垂直補強信号ＶＨと動画補強
信号ＬＤの３次元スペクトラムに関する説明図

【図５】本発明にかかわる補強信号の多重方法に関する
説明図

【符号の説明】

１００ ワイドテレビ信号源 ２０１，２０６，２０８，２２１ 垂直ＬＰＦ ２０２ 時間ＬＰＦ ２０３，２０７ ４−３変換器 ２０４ 垂直ＨＰＦ ２０５ 低域シフト ２０９，２２３ 順次−飛越変換器 ２１０ ＮＴＳＣエンコーダ ２１１ 合成器 ２２０ フレーム差分器 ２２２ 加算器 ２２４，３０３ 水平ＬＰＦ ２２５ 時間軸圧縮器 ３０１ 補強信号分離器 ３０２ 時間軸伸張器 ３０４ ＶＨ／ＦＤ信号分離器 ３０５ ＮＴＳＣデコーダ ３０６ 飛越−順次変換器 ３０７ 走査線変換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アスペクト比が１６：９のワイドテレビ
   ジョン信号を現行のアスペクト比が４：３のテレビ信号
   規格と互換性を有しつつ伝送するため、画面の縦方向の
   中央部の約３／４にワイドテレビジョン信号の情報をす
   べて挿入し、画面の上下の各々約１／８の部分に、３６
   ０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの成分を有する垂直補強
   信号とワイドテレビ信号を順次走査から飛び越し走査に
   変換するときに失われる情報のうち２４０ＴＶ本以下の
   成分を有するフレーム間差信号を固定比率で加算して伝
   送することを特徴とする送信側のワイドテレビ信号の伝
   送装置。
2. 【請求項２】 アスペクト比が１６：９のワイドテレビ
   ジョン信号が画面の上下の各々約１／８の部分に、３６
   ０ＴＶ本から４８０ＴＶ本までの成分を有する垂直補強
   信号とワイドテレビ信号を順次走査から飛び越し走査に
   変換するときに失われる情報のうち２４０ＴＶ本以下の
   成分を有するフレーム間差信号の両方を固定比率で加算
   した、現行方式と互換性のある信号を受信し、前記の垂
   直補強信号と前記のフレーム間差信号を分離する回路
   と、分離した垂直補強信号とフレーム間差信号から元の
   失われた情報に相当する信号を再生する回路と、画面の
   縦方向の中央部約３／４で伝送されてくるワイドテレビ
   信号をこの失われた情報に相当する信号を用いて順次走
   査に変換する手段とを有することを特徴とする受信側の
   ワイドテレビ信号の伝送装置。